水闸混凝土老化和钢筋锈蚀检测.pdf

2 0 1 1 年 第 3 期 (总 第 2 5 7 期 ) N u mb e r 3 i n 2 0 1 1 ( T o t a 1 No ． 2 5 7 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 实用技术 PRACTI CAL TE CHN0LOGY d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ~ ． i s s n ． 1 0 0 2 — 3 5 5 0 ． 2 0 1 1 ． 0 3 ． 0 4 1 水闸混凝土老化和钢筋锈蚀检测 张今阳 ，崔德 密 ’ ，吕列民 ’ ，罗居 刚 ’ ( 1 ． 安徽省淮委水利科学研究院 ，安徽 蚌埠 2 3 3 0 0 0 ；2 ． 河海 大学 力学与材料学 院，江苏 南京 2 1 0 0 9 8 ) 摘要 ： 水工混凝土建筑物老化 、 病害从现象 上看主要 有裂缝 、 渗漏 、 剥蚀等 3种 。 安徽省水 闸混凝 土老化以混凝土剥落 、 钢筋锈胀缝 、 混凝土表面露石为主， 偶见混凝土冻融剥落。 严重的老化现象常出现在工作桥梁、 工作便桥梁 、 公路桥梁、 混凝土闸门等截面较小的结构 上 ， 尤其 以边梁或该类构件的翼缘板最为明显。 利用特征 K值法和半 电池电位法对安徽省水闸混凝 土内部钢筋腐蚀进行检测 ， 结果 与实 际情况完全一致 。 关键词： 水 闸；混凝土老化 ；特征 K值法 ；钢筋锈蚀监测 中图分类号 ： T U 5 2 8 ． 0 7 文献标 志码 ： A 文章编号 ： 1 0 0 2 — 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 0 3 — 0 1 2 9 — 0 4 Re i nf or c eme nt c or r os i on o f agi ng c onc r e t e s l ui c e t es t i ng ZH~ d V G J i n-ya n g 一， CU IDe - m i ， LULi e - mi n1 LUO J u - ga n g (1 ． Wa t e rRe s o u r c e s Re s e a r c hI n s t i t u t eof An h u i HRWRC， Be n g b u 2 3 3 0 0 0， Ch i n a ； 2 ． C o l l e g e o f Me c h a n i c s a n d Ma t e r i a s ， Ho Ha i Un i v e r s i ty， Na n j i n g 2 1 0 0 9 8 ， C h i n a ) Abs t r ac t ： T h r e e k i n d s o f p h e n o me n a i ．e ． c v a c k s ， l e a k s a n d e r o s i o n s are ma i n l y f o u nd i n a g e d an d d a ma g e d wa t e r c o u s e r v an c y p r o i e c t r e i n f o r c e d c o n c r e t e ． T o c o n c r e t e s p a l l i n g c o n c r e t e s l u i c e a g i n g i n A n h u i ， c o r r o d e d e x p a n s i o n j o i n t s ， ma i n l y o f e x p o s e d c o n c r e t e s u r f a c e ， o c c a s i o n a l l y f r e e z i n g a n d t h a wi n g o fc o n c r e t e s p a l l i n g ． Of t e n a p p e ar s e rio u s i n t h e wo r k o fa g i n g b r i a g e s ， wo rk wi l l b e b rid g e s ， r o a d s an d b rid g e s ， c o n c r c ~ g a t e s t r u c t ur e o f a s ma l l e r c r o s s s e c t i o n， p a r t i c ul arl y i n the e d g e b e a m o r fla n g e o f s u c h c o mpo n e n t s i s mo s t o b v i o u s ．Ch ara c t e ris t i c K v a l u e me t h o d a n d t h e u s e o f h a l f - c e l l p o t e nt i a l m e t h o d o f r e i n for c e m e n t c o rro s i o n i n c o n c r e t e s l uic e t e s t i n g． t h e r e s u l t s f u l l y c o n s i s t e nt wi t b t h e a c t u a l s i tua t i o n ． Ke y wor d s ： s l u i c e； c o n e r ~e a g i n g； c h a r a c t e ris t i c Kv a lue me t h o d； s t e e l c o rros i o n mo n i t o ri n g ( ) 引 言 水闸是兴利除害的水利基础设施的组成部分， 对防洪、 挡潮 、 排涝 、 灌溉 、 环保 、 航运和水力发电等方面具有十分重要的作 用。 若水闸一旦损坏失事， 将给下游广大地区人民生命财产和国 民经济各部门造成严重损失。 因此 ， 为了保证水闸长期的安全运 行， 应对水闸进行日常的检查观测 、 养护修理 、 科学的控制运用 和定期安全检测f I l。 混凝土强度和耐久性作为混凝土的两大基本 性能， 是水闸安全鉴定中土建工程质量检测的重要内容。 混凝土 的耐久性系指抗渗、 抗冻 、 抗冲磨、 抗气蚀、 抗碳化、 抗氯离子侵 蚀和抗化学侵蚀等性能。耐久性失效是导致混凝土结构在正常 使用状态下失效的最 主要原 因之一翻 。 安徽 省地 处长江下游 、 淮 河中游， 新中国成立以来修建了大量水闸工程， 其中大型水闸 3 8座 、 中型水 闸 2 6 2座 ， 各 类水闸在历年的防汛抗旱及城市 和 工农业供水等方面发挥了巨大的经济效益。 安徽省大中型水闸 大多建于 2 0 世纪 5 0 ～ 7 O年代 ， 由于历史原 因， 相 当一部分水 闸 属于边勘测、 边设计、 边施工的“ 三边工程” ， 先天不足， 后天失修， 加之管理不善， 混凝土老化病害严重 。 根据安徽省水闸2 0 0 8 年 安全状况普查结果， 结合已完成的水闸安全鉴定成果， 截至2 0 0 9 年 3 月底， 安徽省共有大中型病险水闸 2 4 6 座， 占大中型水闸总数 的5 8 ． 3 ％。 按规模划分， 大( 1 ) 型4座， 大( 2 ) 型 1 0座， 中型 2 3 2座； 收稿 E t 期 ：2 0 1 0 — 1 0 — 2 1 基金项 目：水利部“ 9 4 8 ” 项 目( 2 0 1 0 4 0 ) 按病险类型划分， 三类闸 1 4 2座， 四类闸 1 0 4座 。 笔者根据多年 的水闸工程检测实践， 就安徽省水闸的混凝土老化特征进行研 究与阐述 ， 并有针对性采用合适的检测方法对混凝土中的钢筋 腐蚀情况进行检测。 1 安徽省水闸混凝土老化情况调查 对安徽省的水闸混凝土老化病害情况进行了调查， 以下列 举几个典型的案例 。 1 ． 1 太和县 原墙 节制 闸 该闸于 1 9 7 6年 l 2月开工 ， 于 l 9 7 9年 6月竣 工 ， 共 1 6孔 ， 单孔净宽 5 m， 钢筋混凝土开敞式结构。 闸底板按深浅布置， 为钢 筋混凝 土平底板 ， 浅孔闸 ( 边孑 L ) 底 板高程 2 7 ． 5 0 m， 中问 l 4孔 为深孑 L 闸 ， 底板高程 2 5 ． 5 0 m。 深孔两孔一联 ， 在闸墩处分缝 ， 中 墩厚 1 0 0 c m， 缝墩厚 1 3 0 c m， 闸室长 l 5 ． 5 0m， 总宽 8 6 ． 1 0 m， 底 板厚 】 0 0 c r l l 。 边孔底板为空箱式结构， 箱体内填土夯实。 深孔闸 门分上下两扇， 均为钢筋混凝土板梁式结构。 从闸墩顶3 3 ． 6 2 1T I 向 上为双排架结构， 工作桥大梁由钢筋混凝土预制构件拼装而成。 公路桥为钢筋混凝 土预制板梁式结构 。 ( 1 ) 工作桥大梁存在长短不一的钢筋外露 3 3 0多处， 累计 外露长度达 1 1 5 0 c m， 锈蚀后截面损失率最大约 1 5 ％。 出现这种 现象主要有两个方面： 一是施工时留下蜂窝、 孔洞和露筋， 一直 1 29 表 1 综合 K值法测试结果汇总表 ( 3 ) 近年来， 安徽省积极筹措资金对蚌埠闸、 王家坝闸等十 几座大中型水闸进行了除险加固， 其中闸室混凝土结构裂缝 、 碳 化、 渗水常用的加固处理方法为外包混凝土法及表层喷抹浆法。 由此可见， 目前的水闸除险加固仍然只对出现问题的部位进行 修补或拆除， 且加固时没有采取相应的钢筋腐蚀监测措施。 建议 对于新建水闸考虑设置混凝土老化的监控系统， 以便结构在破 坏之前就能够得到有效修复。 [ 3 ] 刘远， 余学芳， 韦未．水工混凝土耐久性评价体系研究[ J lJ _ 人民黄河， 2 0 0 9， 3 1 ( 1 2 ) ： 9 4 — 9 6 ． [ 4 ] 黄玉平． 安徽省大中型病险水闸存在问题与加固方案浅析f J J ． 治淮， 2 0 0 9 ( 9 ) ： 1 4 — 1 5 ． [ 5 ] 崔德密， 吕列民． 特征 K值法评估强凝土中钢筋锈蚀程度lJ ] ． 安徽建 筑 ， 2 0 0 4 ( 4 ) ： 9 4 — 9 5 ． 『 6 ] J G J ／ T 1 5 2 --2 0 0 8 ， 混凝土中钢筋检测技术规程[ s 1 E 京： 中国建筑工 业 出版社 ， 2 0 0 8 ． 参考文献： 作者简介： ( 1 】S L 2 1 4 — 1 9 9 8 ， 水闸安 全鉴 定规定[ s ] E 京 ： 中国水 利水 电出版社 ， 1 9 9 8 ． 联系地址 ： 【 2 ] 王宝树， 张林 ， 李莉． 安徽省水闸病险成因及主要加固技术『 J 1 _ 安徽水 利科技， 2 0 0 5 ( 5 ) ： 1 3 — 1 4 ． 壁墨皇 重 、 《‘、 、 } f 墨翻圃 张今~ fi ( 1 9 7 2 一 ) ， 男， 博士， 高级工程师， 从事结构检测与加 固工作。 安徽省蚌埠市治淮路 7 7 1 号 安徽省淮委水利科学研究院 ( 2 3 3 0 0 0 ) 1 3 9 5 5 5 56 5 51 温总理政府工作报告“ 点名” 发展绿色建筑 3月 5日， 国务院总理温家宝在今年“ 两会” 上作的政府工作报告中提出， 要加大既有建筑节能改造投入， 积极推进新建建筑节 能， 大力发展循环经济。温总理还指出， “ 十二五” 单位 GD P能耗和二氧化碳排放分别降低 1 6 ％和 1 7 ％。 该报告让我们看到了绿色建筑在未来 5年发展的广阔前景和商机。绿色建筑不仅是经济发展方式转变的具体体现， 也是产业 升级 、 结构调整的重要环节。 我国建筑能耗占国家能耗总量的4 0 ％以上， 发展绿色建筑就意味着减少传统建筑的比例， 减少高能耗、 高成本的比例， 从而使 粗放型 的生活方式 向幸福指数社会转变。 记者获悉， 由住建部主办的“ 第六届国际绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会” 将在本月召开， 参会的单位涵盖了 全国各个城市政府部门及科技、 发展改革、 环保 、 财政和工业等主管部门， 也包括国内外智能与绿色建筑领域的技术集成单位， 智能 与绿色建筑项 目设计和建设单位等。这预示着， 从今年开始， 绿色建筑将进入一个全方位 、 广覆盖的发展阶段， 绿色开发商机将逐步 显露 出来。 据悉， 截至 2 0 1 0年 3 月， 已有浙江省等 l 9 个省市建立了地方管理机构， 并获准开展地方一、 二星级绿色建筑评价标识工作； 截 至 2 0 1 0年 7月 ， 我国共评 出 4 3 个绿色建筑评价标识项 目， 其中公共建筑 2 5项 、 住宅建筑 1 8 项 。 有建筑专家认为， 绿色建筑应走出三大误区： 一是绿色并不等于高价和高成本， 人们误以为绿色建筑就是高档建筑 ， 但部分由 石膏和透气的秸秆组合而成的建筑， 造价只有 8 0 0 元 ／ m ： 。 一旦应用了这些技术和设备后 ， 投资回报率是很高的。 二是并不是现代化 的、 高科技的就是绿色的， 这样的认识误区亟待突破。把绿色建筑和建筑节能的发展道路定位为高端、 贵族化， 不会取得成功。三是 绿色建筑的标识不明确， 人人都可以滥用， “ 绿色建筑” 也就成为了一些房地产开发商提高房价的欺骗性概念。业内人士分析称 ， 绿 色建筑的建设难度在于我国既有的4 0 0 亿 m 建筑的节能改造， 如何让既有建筑成为绿色建筑。 住房和城乡建设部副部长仇保兴曾表示 ， 凡是财政投资的项 目， 都必须达到建筑节能的最低标准， 一定要应用建筑节能的标 识； 廉租房和经济适用房， 不管哪个公司或机构建造， 都必须是节能的绿色建筑， 这需要政府去实施， 也需要广大市民关心、 监督。 仇保兴说， 建筑节能和绿色建筑， 不能只停留在专家、 政府官员和一些大企业、 大城市上 ， 而应进入寻常百姓家。要让老百姓知 道什么是绿色建筑， 不是有鲜花绿草、 喷泉水池、 绿化得好的楼盘就是绿色建筑。如果老百姓都能关注到建筑节能和绿色建筑， 都注 意到房屋的能耗、 材料、 对室内环境的影响、 二氧化碳气体的减排等， 那么大家的共识就会形成绿色建筑的市场需求。有了市场需 求， 建筑节能和绿色建筑才能在全社会广泛地推广应用。 1 3 2